Avocate, elle defend a partir des annees 1950 des militants de l'independance de l’Algerie, alors possession francaise, dont notamment des membres du Front de liberation nationale (FLN). A partir de l'annee 1960, elle assure la defense de l'activiste et militante Djamila Boupacha, accusee de tentative d'assassinat puis torturee et violee, en detention, par des soldats francais. Aux cotes de Simone de Beauvoir, elle mediatise ce proces afin de mettre en lumiere les methodes de l'Armee francaise au moment de la guerre d'Algerie.

Figure du feminisme en France, elle est la seule avocate signataire du « manifeste des 343 » de 1971 reunissant des femmes qui declarent avoir deja avorte et reclament le libre acces a l'avortement, alors reprime en France. Dans la foulee, elle fonde le mouvement Choisir la cause des femmes, aux cotes notamment de Simone de Beauvoir et de Jean Rostand. En 1972, lors du « proces de Bobigny », son action en tant qu'avocate de femmes accusees d'avortement illegal permet l'acquittement de trois des accusees ainsi qu'un sursis pour la quatrieme, et contribue a l'evolution vers la loi Veil sur l'interruption volontaire de grossesse, en 1975.

De meme, sa strategie de defense mediatisee de deux jeunes femmes victimes en 1974 d'un viol collectif juge en 1978, Anne Tonglet et Araceli Castellano, contribue a l'adoption d'une nouvelle loi en 1980, definissant clairement l'attentat a la pudeur et le viol, permettant de reconnaitre ce dernier comme un crime, alors qu'il etait traite jusque-la le plus souvent comme un delit en droit francais.

Proche de Francois Mitterrand, elle est elue deputee lors des elections legislatives de 1981, un mandat qu'elle occupe jusqu'en 1984. Militant pour la parite en politique, elle obtient en 1982 le vote d'un article de loi autorisant des quotas par sexe aux elections, mais le texte est annule par le Conseil constitutionnel. Aux cotes de Robert Badinter, elle est a l'origine de la loi abrogeant la distinction de la majorite sexuelle pour les rapports homosexuels.

A partir de 1985, elle occupe plusieurs fonctions successives a l'UNESCO (ambassadrice de la France, presidente du comite des conventions et des recommandations) puis a l'Organisation des Nations unies (conseillere speciale de la delegation francaise a l’Assemblee generale, rapporteuse pour la parite entre hommes et femmes dans la vie politique). Elle est en outre l'une des fondatrices de l'association altermondialiste ATTAC en 1998.